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系統識別號 U0026-0107201502214300
論文名稱(中文) 以軟體定義無線電技術建置電波監測系統之頻寬需求
論文名稱(英文) The Bandwidth Requirements of SDR-based Spectrum Monitoring System
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 電信管理研究所
系所名稱(英) Institute of Telecommunications and Management
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 柯琮寶
研究生(英文) Chung-Pao Ko
電子信箱 rick800524@gmail.com
學號 R96024039
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 48頁
口試委員 指導教授-陳文字
口試委員-黃光渠
口試委員-林易泉
口試委員-林福林
中文關鍵字 電波監測系統  頻寬需求  軟體定義無線電  GNU Radio 
英文關鍵字 Spectrum Monitoring System  Bandwidth Requirements  Software Defined Radio  GNU Radio 
學科別分類
中文摘要 電波監測系統是為了防範不肖人士非法、不當使用的無線電頻譜,測量干擾源的發射強度、頻譜佔用與調變技術等,是主管機關用來管理無線電頻譜的重要依據。但由於科技快速的發展,現今主管機關所使用的系統已經無法應付新的技術的監管。在採購的研究中,建議電波監測系統需要具有各廠之間系統整合、具開放性及擴充性、強化監測機動性等功能。軟體定義無線電(Software-defined Radio: SDR)技術具有很好的彈性與重新組態的能力,其特性正好符合電波監測系統的需求,本研究遂提出以SDR來建立電波監測系統的可性。
然而,新興的無線電應用服務中,利用遠端監測的時候可能遇到網路頻寬不足的問題。因此本研究提出兩種以SDR建立電波監測系統的架構,第一種方式,將原始資料藉由網路傳到控制中心,第二種方式是以遠端桌面的方式,控制遠端的監測站來先處理訊號,再將畫面傳回控制中心。接著設計一個遠端架構的網路實驗,測量不同的前端硬體的網路頻寬使用情形。
研究結果實證,若將原始資料傳到控制中心所需要的頻寬相當龐大,目前台灣的網路環境無法達成在即時的條件下完成任務。而利用遠端桌面軟體來傳送畫面的方式,可以避免取樣所造成的龐大資料,因此頻寬需求不大,而且可以同時串流影音來加強訊號監控的依據。原始資料的部分也可以先儲存在遠端的電腦裡,非即時的狀況下再傳回控制中心作進一步的訊號解析。
英文摘要 Spectrum monitoring system is one of the essential tools of spectrum management. It shows identification and verification of the unknown signals and provides valuable monitoring data to regulators. In this research, a prototype of SDR-based spectrum monitoring system is proposed using GNU Radio. The flexibility and reconfigurability of Software defined radio (SDR) make great integration and openness on the system. Also, we test the system’s bandwidth while doing the monitoring mission and sending the result from the remote station to the control center. The test result shows that the remote function using GNU Radio causes tremendous sizes of packets. The actual value is higher than the theoretical value. In the other side, using remote desktop software to control the remote station is an efficient way. It prevents the bandwidth from raw data and is sent in compressed images. The operator can directly control the remote desktop and monitor the spectrum. Another way is to convert the result data to textures in remote station and send the textures to control center. Control center can show the original result without images compressed.
論文目次 摘要 I
誌謝 VII
目錄 VIII
表目錄 X
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
第二章 軟體定義無線電與電波監測系統 5
2.1 軟體定義無線電技術 5
2.2 GNU radio 6
2.3 軟體定義無線電前端硬體 9
2.4 電波監測系統 13
2.4.1 電波監測介紹 13
2.4.2 電波監測站與電波監測架構 13
2.5 文獻回顧 15
第三章 電波監測實驗系統架構 19
3.1 電波監測系統架構 19
3.2 實驗系統架構 22
3.3 頻寬測試 27
3.4 小結 32
第四章 研究數據與分析 34
4.1 研究數據與分析 35
4.2 評估現有技術監測之可行性 41
第五章 結論 44
參考文獻 47
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